压燃式生物燃料发动机的模型识别



压燃式生物燃料发动机的模型识别

生物柴油是脂肪酸甲酯的混合物，通过特定比例的混合构成了一种适用于压燃式（CI）发动机的可再生燃料。

然而，生产生物柴油的原料是有限的，因为生物柴油的生成取决于催化剂在合成过程中的反应条件。针对生物燃料，欧洲委员会提供了涉及CI发动机性能的生物燃料评价标准，包括十六烷值、燃烧的焓值、正常沸点、液体密度、蒸发焓、熔点、液体粘度和表面张力等指标。此外，闪点被认为是针对安全方面的燃料处理和贮存指标。

提出了与发动机性能相关的燃料开发方法即定量-结构-性质-关系（QSPRs）方法，该方法利用发动机相关的燃料特性建模，进行新型化合物生物燃料的识别。利用偏最小二乘回归（PLS）分析方法进行模型识别，此方法可以很好地解决模型多重线性问题。分析过程中，对生物燃料的热物理参数和十六烷值进行预处理，通过数据分离建立QSPRs预测模型，通过引入适用性评估领域的概念对所合成的生物燃料进行QSPRs评估。研究发现，①混合燃料实际十六烷值随含氧量增加而降低，但降低幅度小于基于燃料质量比推算出的数值；②基于燃料质量比对混合燃料十六烷值推算与实际存在较大差异。

新型生物燃料的模型辅助试验设计意味着对新型化合物的一系列迭代过程，其目的是通过进一步的试验数据采集并基于所建模型辨识出有开发潜力的新型分子结构。此外，非线性建模技术的应用可为研究新型生物燃料的化学结构和燃料性质之间的关系提供更好的研究方法。此外，为了更准确地对燃料特性进行预测，应细化燃料特性，并考虑其对发动机性能的影响。

ManuelDahmenetal.SAE 2012-01-1593.

编译：张玉伦